本發(fā)明涉及平板顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種低溫多晶硅膜的制備方法、薄膜晶體管的制備方法與薄膜晶體管。

背景技術(shù)：

隨著平板顯示的發(fā)展，高分辨率，低能耗的面板需求不斷被提出。低溫多晶硅(LowTemperature Poly-Silicon，LTPS)相對于非晶硅，具有較高的載流子遷移率，因此，LTPS薄膜常代替非晶硅薄膜應(yīng)用于薄膜晶體管(TFT)的有源層，廣泛應(yīng)用在集成周邊驅(qū)動的有源液晶顯示(AMLCD)和有源有機(jī)發(fā)光二極管(AMOLED)中。

目前，傳統(tǒng)的制備LTPS薄膜方法中，主要采用激光退火的方法來形成LTPS薄膜。然而，由于非晶硅受到激光照射時，其內(nèi)部各個區(qū)域受照射產(chǎn)生的溫度是相同的，因此，晶化后的多晶硅晶粒在LTPS薄膜中的生長區(qū)域是隨機(jī)的，這就使得LTPS薄膜中的晶粒尺寸較小，晶粒間的晶界較多，進(jìn)而，使得制得的LTPS薄膜的載流子遷移率較低。同時，當(dāng)LTPS薄膜應(yīng)用于TFT中的有源層時，當(dāng)給TFT中的柵極施加預(yù)設(shè)的電壓時，在柵極與有源層之間會產(chǎn)生電場，在電場的作用下，源極與漏極之間形成導(dǎo)通狀態(tài)，即通常所說的TFT導(dǎo)通時的溝道區(qū)，由于LTPS薄膜中的晶粒尺寸較小，晶粒排列雜亂無序，使得對應(yīng)于溝道區(qū)內(nèi)的LTPS的晶界較多，增大了TFT導(dǎo)通時的漏電流，進(jìn)而導(dǎo)致TFT的閾值電壓不穩(wěn)定，從而降低了TFT整體的電性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供針對采用傳統(tǒng)方法制得的低溫多晶硅膜的晶粒較小，晶粒排列雜亂無序，晶粒間的晶界較多，使得制得的低溫多晶硅膜的載流子遷移率較低，導(dǎo)致含有上述低溫多晶硅膜的TFT器件的漏電流較高的技術(shù)問題，提供一種低溫多晶硅膜的制備方法及使用所述制備方法的TFT的制備方法與TFT。

一種低溫多晶硅膜的制備方法，包括：在玻璃基板的預(yù)定區(qū)域內(nèi)形成導(dǎo)熱層；在所述導(dǎo)熱層及所述玻璃基板上形成緩沖層；在所述緩沖層上形成非晶硅層；采用準(zhǔn)分子激光退火工藝對所述非晶硅層進(jìn)行激光晶化，并對所述導(dǎo)熱層進(jìn)行加熱，將所述非晶硅層轉(zhuǎn)化為低溫多晶硅膜。

在其中一個實施例中，所述預(yù)定區(qū)域在垂直于所述玻璃基板的方向上對齊于源極摻雜區(qū)或者所述源極摻雜區(qū)和與所述源極摻雜區(qū)相鄰的部分溝道區(qū)。

在其中一個實施例中，所述預(yù)定區(qū)域在垂直于所述玻璃基板的方向上對齊于漏極摻雜區(qū)或者所述漏極摻雜區(qū)和與所述漏極摻雜區(qū)相鄰的部分溝道區(qū)。

在其中一個實施例中，所述在玻璃基板的預(yù)定區(qū)域內(nèi)形成導(dǎo)熱層的步驟包括：在玻璃基板上沉積金屬層；通過黃光制程、蝕刻制程對所述金屬層進(jìn)行圖案化處理，在所述預(yù)定區(qū)域內(nèi)形成導(dǎo)熱層。

在其中一個實施例中，所述金屬層的材質(zhì)為導(dǎo)磁性金屬。

在其中一個實施例中，所述導(dǎo)熱層的厚度為50nm～200nm。

在其中一個實施例中，采用電磁加熱方式對所述導(dǎo)熱層進(jìn)行加熱。

在其中一個實施例中，所述采用電磁加熱方式對所述導(dǎo)熱層進(jìn)行加熱的加熱溫度為100℃～300℃。

一種薄膜晶體管的制備方法，包括如上述任意一項實施例所述的低溫多晶硅膜的制備方法，并且，將所述非晶硅層轉(zhuǎn)化為低溫多晶硅膜之后，還包括如下步驟：

對所述低溫多晶硅膜進(jìn)行圖案化處理，形成多晶硅半導(dǎo)體層；

在所述多晶硅半導(dǎo)體層上依次形成柵極絕緣層、柵極、層間絕緣層、源/漏極，所述源/漏極與所述多晶硅半導(dǎo)體層電連接。

一種薄膜晶體管，包括玻璃基板、緩沖層、多晶硅半導(dǎo)體層、柵極絕緣層、柵極、層間絕緣層、源極、漏極以及導(dǎo)熱層，所述薄膜晶體管采用上述一種薄膜晶體管的制備方法所述的制備方法制備。

上述低溫多晶硅膜的制備方法、薄膜晶體管的制備方法與薄膜晶體管，在低溫多晶硅膜的制備方法中，在玻璃基板的預(yù)定區(qū)域內(nèi)形成導(dǎo)熱層，采用準(zhǔn)分子激光退火工藝對非晶硅層進(jìn)行激光晶化的過程中，對導(dǎo)熱層進(jìn)行加熱，使得非晶硅層內(nèi)部存在溫度差異，在由非晶硅層形成的低溫多晶硅層中，多晶硅晶粒沿非完全熔融區(qū)域向熔融區(qū)域生長，晶粒尺寸較大，晶粒分布排列整齊有序，具有較少的晶界，增大了制得的低溫多晶硅膜的載流子遷移率，降低了制得的低溫多晶硅膜應(yīng)用于TFT的有源層時產(chǎn)生的漏電流，提高了TFT的閾值電壓的穩(wěn)定性，使得含有上述低溫多晶硅膜的TFT具有更優(yōu)良的電性能。

附圖說明

圖1為一實施例的低溫多晶硅膜的制備方法的流程示意圖；

圖2為另一實施例的低溫多晶硅膜的制備方法的流程示意圖；

圖3為S210中所得產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為S220中所得產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為S230中所得產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為S240中所得產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為S250中產(chǎn)品制備過程的制備過程示意圖；

圖8為S250中所得產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為一實施例的TFT的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

下面結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的低溫多晶硅膜的制備方法。

如圖1所示，一實施例的低溫多晶硅膜的制備方法包括如下步驟：

S110，在玻璃基板的預(yù)定區(qū)域內(nèi)形成導(dǎo)熱層。

例如，在玻璃基板上沉積金屬層；通過黃光制程、蝕刻制程對金屬層進(jìn)行圖案化處理，在預(yù)定區(qū)域內(nèi)形成導(dǎo)熱層。

例如，預(yù)定區(qū)域在垂直于玻璃基板的方向上對齊于源極摻雜區(qū)。又如，預(yù)定區(qū)域在垂直于玻璃基板的方向上對齊于源極摻雜區(qū)和與源極摻雜區(qū)相鄰的部分溝道區(qū)。又如，預(yù)定區(qū)域在垂直于玻璃基板的方向上對齊于漏極摻雜區(qū)。又如，預(yù)定區(qū)域在垂直于玻璃基板的方向上對齊于漏極摻雜區(qū)和與漏極摻雜區(qū)相鄰的部分溝道區(qū)。隨著預(yù)設(shè)工藝的標(biāo)準(zhǔn)不同，能夠選擇上述任意一種實施方式。

例如，金屬層的材質(zhì)為導(dǎo)磁性金屬，即導(dǎo)熱層的材質(zhì)亦為導(dǎo)磁性金屬。

S120：在導(dǎo)熱層及玻璃基板上形成緩沖層。

例如，通過等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)，在導(dǎo)熱層及玻璃基板上沉積一層預(yù)設(shè)厚度的緩沖層。

S130：在緩沖層上形成非晶硅層。

例如，通過等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)，在緩沖層上沉積一層預(yù)設(shè)厚度的非晶硅層。

S140：采用準(zhǔn)分子激光退火工藝對非晶硅層進(jìn)行激光晶化，并對導(dǎo)熱層進(jìn)行加熱，將非晶硅層轉(zhuǎn)化為低溫多晶硅膜。

例如，采用準(zhǔn)分子激光退火工藝對非晶硅層進(jìn)行激光晶化的過程中，采用電磁加熱方式對所述導(dǎo)熱層進(jìn)行加熱，將非晶硅層轉(zhuǎn)化為低溫多晶硅膜。又如，利用電磁加熱裝置對導(dǎo)熱層進(jìn)行加熱。

需要說明的是，采用傳統(tǒng)方法制得的低溫多晶硅膜的晶粒較小，晶粒間缺陷及晶粒間的晶界較多，使得制得的低溫多晶硅膜的載流子遷移率較低，含有上述低溫多晶硅膜的TFT器件的漏電流較高。

為了解決上述問題，在本實施例中，在S110中，在玻璃基板的預(yù)定區(qū)域內(nèi)形成導(dǎo)熱層。在S140中，準(zhǔn)分子激光光束均勻照射非晶硅層，非晶硅層均勻吸收熱量，溫度不斷升高。在準(zhǔn)分子激光光束均勻照射非晶硅層的過程中，對導(dǎo)熱層進(jìn)行加熱，導(dǎo)熱層的熱量通過緩沖層向非晶硅層傳導(dǎo)，使得非晶硅層中被導(dǎo)熱層覆蓋的區(qū)域溫度升高。這樣，非晶硅層中被導(dǎo)熱層覆蓋區(qū)域的溫度高于非晶硅層中未被導(dǎo)熱層覆蓋區(qū)域的溫度，因此，在非晶硅層受激光晶化的過程中，非晶硅層上出現(xiàn)了溫度相對較高的被導(dǎo)熱層覆蓋的區(qū)域和溫度相對較低的未被導(dǎo)熱層覆蓋的區(qū)域。相對于傳統(tǒng)方法中，采用準(zhǔn)分子激光退火工藝對非晶硅層進(jìn)行激光晶化的過程中，非晶硅層內(nèi)部各區(qū)域溫度相同的情況，在本實施例中，非晶硅層內(nèi)部存在溫度差異，未被導(dǎo)熱層覆蓋的區(qū)域的溫度低于被導(dǎo)熱層覆蓋的區(qū)域的溫度，當(dāng)非晶硅層中被導(dǎo)熱層覆蓋的區(qū)域處于完成熔融狀態(tài)時，未被導(dǎo)熱層覆蓋的區(qū)域因遠(yuǎn)離導(dǎo)熱層而處于非完全熔融狀態(tài)，非完全熔融狀態(tài)的非晶硅層中存在著一部分固態(tài)硅，在冷卻再結(jié)晶階段，以未被導(dǎo)熱層覆蓋區(qū)域的固態(tài)硅為結(jié)晶晶種，向熔融區(qū)域方向生長晶粒。進(jìn)一步地，非晶硅層中熔融區(qū)域和非完全熔融區(qū)域存在著溫度梯度，晶粒沿著溫度梯度的方向從溫度較低的非完全熔融區(qū)域向溫度較高的熔融區(qū)域進(jìn)行生長，通過對溫度梯度方向的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)對晶粒生長方向的控制，從而控制晶粒的分布。這樣，使得形成的低溫多晶硅層中晶粒尺寸較大，晶粒分布排列整齊有序，具有較少的晶界，增大了制得的低溫多晶硅膜的載流子遷移率，降低了制得的低溫多晶硅膜應(yīng)用于TFT的有源層時產(chǎn)生的漏電流，提高了TFT的閾值電壓的穩(wěn)定性，使得含有上述低溫多晶硅膜的TFT具有更優(yōu)良的電性能。

上述低溫多晶硅膜的制備方法中，在玻璃基板的預(yù)定區(qū)域內(nèi)形成導(dǎo)熱層，采用準(zhǔn)分子激光退火工藝對非晶硅層進(jìn)行激光晶化的過程中，對導(dǎo)熱層進(jìn)行加熱，使得非晶硅層內(nèi)部存在溫度差異，在由非晶硅層形成的低溫多晶硅層中，多晶硅晶粒沿非完全熔融區(qū)域向熔融區(qū)域生長，晶粒尺寸較大，晶粒分布排列整齊有序，具有較少的晶界，增大了制得的低溫多晶硅膜的載流子遷移率，降低了制得的低溫多晶硅膜應(yīng)用于TFT的有源層時產(chǎn)生的漏電流，提高了TFT的閾值電壓的穩(wěn)定性，使得含有上述低溫多晶硅膜的TFT具有更優(yōu)良的電性能。

此外，需要的說明的是，單獨(dú)采用準(zhǔn)分子激光退火工藝對非晶硅層進(jìn)行激光晶化的過程中，對工藝條件的控制和所使用的激光光束能量的均勻度的要求非常的高?，F(xiàn)有技術(shù)中，準(zhǔn)分子激光退火工藝的最優(yōu)能量密度容許的波動范圍一般不超過4mj/cm²。如果激光能量太低，非晶硅不能熔化或晶粒不能達(dá)到足夠大，如果激光能量太高，又造成非晶硅的微晶化或非晶化。

在上述實施例中，采用準(zhǔn)分子激光退火工藝對非晶硅層進(jìn)行激光晶化的過程中，對導(dǎo)熱層進(jìn)行加熱，將非晶硅層轉(zhuǎn)化為低溫多晶硅膜的過程中，使得準(zhǔn)分子激光退火工藝的最優(yōu)能量密度容許的波動范圍為正負(fù)10～20mj/cm²，從而降低了ELA工藝對激光光束均勻度的要求和非晶硅膜膜厚均勻度要求。

如圖2所示，另一實施例的低溫多晶硅膜10的制備方法包括如下步驟：

S210：在玻璃基板上沉積金屬層。

如圖3所示，在玻璃基板211上沉積金屬層212，為了更好地在玻璃基板上沉積金屬層，例如，在玻璃基板上沉積金屬層的步驟之前，執(zhí)行對玻璃基板的清洗步驟。清洗步驟包括任何能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定清洗效果的清洗步驟。例如，玻璃基板為Asahi公司的AN Wizus型號的玻璃基板，又如，玻璃基板為Corning公司的NXT型號的玻璃基板。

例如，通過濺射的方式在玻璃基板上沉積金屬層。又如，利用物理氣相沉積(PVD)工藝在玻璃基板上沉積一層預(yù)設(shè)厚度的金屬層，沉積而成的金屬層結(jié)構(gòu)致密、厚度均勻及且與玻璃基板結(jié)合力好。

在后續(xù)工藝中，通過加熱金屬層，進(jìn)而實現(xiàn)對非晶硅層的加熱。例如，金屬層的材質(zhì)為導(dǎo)磁性金屬，這樣，使得能夠通過電磁加熱的方式對金屬層進(jìn)行加熱。又如，金屬層的材質(zhì)選自鐵、錳、鎳和鈷中的任意一種或多種。

為了進(jìn)一步提升金屬層的導(dǎo)磁性能，同時，使得金屬層兼具較好的導(dǎo)熱性能、耐腐蝕性及耐高溫的性能，例如，金屬層的材質(zhì)選自低碳鋼、鐵鋁合金、鐵硅合金、鐵鎳合金、鐵鈷合金、鐵鈷鎳合金和鐵氧體中的任意一種或多種。又如，金屬層的材質(zhì)為鎳含量30％～90％的鎳鐵合金。這樣，使得金屬層的導(dǎo)磁性能得到提升的同時，也使得金屬層具有很好的導(dǎo)熱性能、耐腐蝕性及耐高溫的性能，更有利于后續(xù)步驟的進(jìn)行。

又如，金屬層包括單金屬層。又如，金屬層包括合金層。又如，金屬層為依次疊加設(shè)置的單金屬層和合金層。根據(jù)不同的預(yù)設(shè)工藝指標(biāo)，選用合適的金屬層結(jié)構(gòu)，這里不進(jìn)行具體的限制。

例如，在玻璃基板上沉積金屬層之前，在玻璃基板上沉積一層保護(hù)膜層，沉積材料可以為單層的氧化硅(SiOx)膜層或氮化硅(SiNx)膜層，或者為氧化硅(SiOx)和氮化硅(SiNx)的疊層。其中，形成SiNx膜層的反應(yīng)氣體可以為SiH₄、NH₃、N₂的混合氣體，或者為SiH₂Cl₂、NH₃、N₂的混合氣體；形成SiOx膜層的反應(yīng)氣體可以為SiH₄、N₂O的混合氣體，或者為SiH₄、硅酸乙酯(TEOS)的混合氣體。

S220，通過黃光制程、蝕刻制程對金屬層進(jìn)行圖案化處理，形成導(dǎo)熱層，導(dǎo)熱層在垂直于玻璃基板的方向上對齊于源極摻雜區(qū)。

如圖4所示，通過黃光制程、蝕刻制程對S210中獲得的金屬層進(jìn)行圖案化處理，形成導(dǎo)熱層213，使得導(dǎo)熱層213在垂直于玻璃基板211的方向上對齊于源極摻雜區(qū)。

為了更好地對S210中獲得的金屬層進(jìn)行圖案化處理，例如，在對S210中獲得的金屬層進(jìn)行圖案化處理的步驟之前，執(zhí)行對金屬層的清洗步驟。清洗步驟包括任何能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定清洗效果的清洗步驟。

在對金屬層212進(jìn)行圖案化處理的過程中，首先，對清洗后的金屬層212進(jìn)行黃光制程，包括依次進(jìn)行涂膠操作、曝光操作及顯影操作；隨后，對完成顯影操作的金屬層212進(jìn)行刻蝕制程；最后，將完成刻蝕制程的金屬層212返回黃光制程進(jìn)行脫模，完成對金屬層的圖案化處理，形成導(dǎo)熱層213，使得導(dǎo)熱層213位于預(yù)定區(qū)域內(nèi)。導(dǎo)熱層213在后續(xù)工藝中用于對非晶硅層進(jìn)行加熱。

S230：在導(dǎo)熱層及玻璃基板上形成緩沖層。

如圖5所示，在導(dǎo)熱層213及玻璃基板211上形成緩沖層214。例如，在玻璃基板上具有導(dǎo)熱層的區(qū)域及不具有導(dǎo)熱層的區(qū)域上，均設(shè)置緩沖層。亦即，對于玻璃基板上具有導(dǎo)熱層的區(qū)域，在導(dǎo)熱層上形成緩沖層，并且，對于玻璃基板上不具有導(dǎo)熱層的區(qū)域，在玻璃基板上形成緩沖層。

為了更好地在導(dǎo)熱層上沉積緩沖層，例如，在導(dǎo)熱層及玻璃基板上形成緩沖層的步驟之前，執(zhí)行對基板及導(dǎo)熱層的清洗步驟。清洗步驟包括任何能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定清洗效果的清洗步驟。

需要說明的是，由于玻璃材料的熔融溫度較低，在后續(xù)步驟中將會涉及到對非晶硅層進(jìn)行激光晶化的步驟，激光照射時能量較高，通過在導(dǎo)熱層及玻璃基板上形成緩沖層，從而避免了對非晶硅層進(jìn)行激光晶化時玻璃基板由于溫度過高而發(fā)生熔化。同時，玻璃材料中不可避免的會存在一些鋁、鋇和鈉等雜質(zhì)離子，并且，在S210中，玻璃基板上沉積有金屬層，通過在導(dǎo)熱層及玻璃基板上形成緩沖層，能夠阻擋玻璃基板內(nèi)的雜質(zhì)離子及導(dǎo)熱層中的金屬在對非晶硅層進(jìn)行激光晶化時進(jìn)入晶化形成的低溫多晶硅膜中。

具體地，在導(dǎo)熱層213及玻璃基板211上利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)沉積一層預(yù)設(shè)厚度的緩沖層214。沉積材料可以為單層的氧化硅(SiOx)膜層或氮化硅(SiNx)膜層，或者為氧化硅(SiOx)和氮化硅(SiNx)的疊層。其中，形成SiNx膜層的反應(yīng)氣體可以為SiH₄、NH₃、N₂的混合氣體，或者為SiH₂Cl₂、NH₃、N₂的混合氣體；形成SiOx膜層的反應(yīng)氣體可以為SiH₄、N₂O的混合氣體，或者為SiH₄、硅酸乙酯(TEOS)的混合氣體。

S240：在緩沖層上形成非晶硅層。

如圖6所示，在緩沖層214上形成非晶硅層215。

例如，采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝在緩沖層上沉積非晶硅層。又如，沉積溫度控制在500℃以下。又如，非晶硅層的厚度為45nm～50nm。又如，非晶硅層的厚度為45nm～47nm。又如，非晶硅層的厚度為46nm～48nm。又如，非晶硅層的厚度為45nm、49nm或50nm。

需要說明的是，采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝在緩沖層上沉積非晶硅層內(nèi)含有8％～15％的氫含量(hydrogen content)，如未脫氫即進(jìn)行后續(xù)的準(zhǔn)分子激光退火，非晶硅層將瞬間吸收龐大的準(zhǔn)分子激光能量，并于準(zhǔn)分子激光退火區(qū)產(chǎn)生氫爆，因而造成硅膜容易從基板產(chǎn)生脫落(ablation)，故需于采用準(zhǔn)分子激光退火對非晶硅層進(jìn)行晶化前，對非晶硅層進(jìn)行進(jìn)行脫氫。

為了防止氫爆發(fā)生，在采用準(zhǔn)分子激光退火工藝對非晶硅層進(jìn)行激光晶化前，對非晶硅層進(jìn)行去氫處理。例如，采用熱退火步驟，將氫從非晶硅層中排出。又如，對非晶硅層進(jìn)行去氫處理，使得氫含量將至1.9％以下。

S250：采用準(zhǔn)分子激光退火工藝對非晶硅層進(jìn)行激光晶化，并對導(dǎo)熱層進(jìn)行加熱，將非晶硅層轉(zhuǎn)化為低溫多晶硅膜。

請一并參閱圖7及圖8，采用準(zhǔn)分子激光退火工藝對非晶硅層215進(jìn)行激光晶化，并對導(dǎo)熱層213進(jìn)行加熱，將非晶硅層215轉(zhuǎn)化為低溫多晶硅膜10。

采用準(zhǔn)分子激光退火工藝對非晶硅層215進(jìn)行激光晶化的過程中，開啟電磁加熱裝置400對導(dǎo)熱層213進(jìn)行加熱。電磁加熱裝置400包括高頻電流發(fā)生器(圖未示)和產(chǎn)生交變電磁場的線圈410，線圈410與高頻電流發(fā)生器電連接。其中，線圈410容置于臺板218內(nèi)部，含有非晶層215的玻璃基板211放置于臺板218上，應(yīng)該理解的是，電磁加熱裝置、臺板均為現(xiàn)有技術(shù)。線圈410發(fā)出的交變電磁場在導(dǎo)熱層213中產(chǎn)生渦電流，電磁能轉(zhuǎn)化為熱能，使得導(dǎo)熱層213的溫度升高。導(dǎo)熱層213的熱量通過緩沖層214向非晶硅層215傳導(dǎo)，使得非晶硅層215中源極摻雜區(qū)216的溫度升高，高于溝道區(qū)217及漏極摻雜區(qū)218。又如，準(zhǔn)分子激光器包括激光發(fā)射裝置和光束處理裝置，線圈設(shè)置于靠近臺板的激光發(fā)射裝置或者光束處理裝置上。

其中，利用電磁加熱裝置對導(dǎo)熱層213進(jìn)行加熱，其加熱溫度為100℃～300℃，使得源極摻雜區(qū)216與溝道區(qū)217及漏極摻雜區(qū)218出現(xiàn)20℃～200℃的溫差。又如，利用電磁加熱裝置對導(dǎo)熱層213進(jìn)行加熱，其加熱溫度為120℃～240℃，使得源極摻雜區(qū)216與溝道區(qū)217及漏極摻雜區(qū)218出現(xiàn)30℃～150℃的溫差。又如，利用電磁加熱裝置對導(dǎo)熱層213進(jìn)行加熱，其加熱溫度為180℃～280℃，使得源極摻雜區(qū)216與溝道區(qū)217及漏極摻雜區(qū)218出現(xiàn)90℃～180℃的溫差。這樣，通過調(diào)整加熱溫度，進(jìn)而能夠控制源極摻雜區(qū)216與溝道區(qū)217及漏極摻雜區(qū)218之間的溫差，從而能夠使得最終獲得的低溫多晶硅膜中的晶粒大小滿足不同的工藝標(biāo)準(zhǔn)。

進(jìn)一步地，如圖8所示，熱量從源極摻雜區(qū)216向溝道區(qū)217的方向傳遞，再由溝道區(qū)217向漏極摻雜區(qū)218傳遞，使得非晶硅層215的內(nèi)部形成溫度梯度，源極摻雜區(qū)216的溫度最高，溝道區(qū)217的溫度次之，漏極摻雜區(qū)218的溫度最低。源極摻雜區(qū)216的溫度升高處于完成熔融狀態(tài)時，溝道區(qū)217及漏極摻雜區(qū)218因遠(yuǎn)離導(dǎo)熱層213而處于非完全熔融狀態(tài)。進(jìn)而，在冷卻再結(jié)晶階段，溝道區(qū)217及漏極摻雜區(qū)218以不完全熔融的固態(tài)硅為晶種生長為尺寸較大的多晶硅晶粒，且多晶硅晶粒的橫向尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其縱向尺寸，晶粒的生長方向為逆熱量傳遞的方向生長。在本實施例中，溝道區(qū)217和漏極摻雜區(qū)218的最終形成的晶粒尺寸約為1μm～20μm。

需要說明的是，現(xiàn)有技術(shù)中，在沿源極摻雜區(qū)、溝道區(qū)及漏極摻雜區(qū)的這一橫向方向上，溝道區(qū)的橫向長度約為4μm～20μm，低溫多晶硅膜中的晶粒尺寸約為0.3μm，顯然，傳統(tǒng)工藝中，低溫多晶硅膜中的晶粒尺寸較小，溝道區(qū)內(nèi)的境界較多，容易捕獲流動的電子，形成電子流動“陷阱”，降低電子的流動性(遷移率)；在TFT關(guān)態(tài)時，這些缺陷越多，溝道中出現(xiàn)雜亂電子就會越多，從而生產(chǎn)漏電流。

在本實施例中，溝道區(qū)217的晶粒尺寸約為1μm～20μm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有技術(shù)中的低溫多晶硅膜中溝道區(qū)的晶粒尺寸。并且，由于現(xiàn)有技術(shù)中溝道區(qū)的橫向長度約為4μm～20μm，溝道區(qū)217的晶粒尺寸為1μm～20μm，大大降低了溝道區(qū)內(nèi)的晶界數(shù)量。最優(yōu)情況下，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)溝道區(qū)217幾乎全部位于單個晶粒內(nèi)部，使得溝道區(qū)內(nèi)的晶界降為最低。同時，在非晶硅轉(zhuǎn)化為多晶硅的過程中，實現(xiàn)了對晶化晶粒的尺寸大小及多晶硅膜中晶界位置的人工控制。

為了更好地發(fā)揮導(dǎo)熱層的加熱功能，例如，導(dǎo)熱層的厚度為50nm～200nm。又如，導(dǎo)熱層的厚度為50nm～100nm。又如，導(dǎo)熱層的厚度為80nm～170nm。

需要說明的是，當(dāng)導(dǎo)熱層的厚度過厚，超過200nm時，一方面，會增加低溫多晶硅膜10的厚度，進(jìn)而增加最終產(chǎn)品顯示屏的厚度，不符合顯示屏向纖薄化方向發(fā)展的趨勢；另一方面，在加熱工藝中，導(dǎo)熱層的厚度過厚，必然會導(dǎo)致加熱功率消耗增大，不利于節(jié)約能源及控制成本，同時，也不利于加熱設(shè)備的小型化。當(dāng)導(dǎo)熱層的厚度過薄，例如，低于50nm時，在后續(xù)加熱工藝中，不利于對非晶硅層進(jìn)行加熱，不能取得很好的加熱效果。

例如，準(zhǔn)分子激光器為Xecl型號的準(zhǔn)分子激光器，或者為現(xiàn)有的其他型號的準(zhǔn)分子激光器。又如，準(zhǔn)分子激光器的波長為306nm～309nm。又如，準(zhǔn)分子激光器的波長為308nm。又如，準(zhǔn)分子激光器的脈沖頻率50HZ～900HZ。又如，準(zhǔn)分子激光器的脈沖頻率70HZ～500HZ。又如，準(zhǔn)分子激光器的脈沖頻率400HZ～800HZ。又如，準(zhǔn)分子激光器的激光能量需要結(jié)合非晶膜厚決定，一般為200～600mj/cm²。又如，準(zhǔn)分子激光器的掃描速率為600μm/S～1800μm/S。又如，準(zhǔn)分子激光器的掃描速率為700μm/S～1200μm/S。又如，準(zhǔn)分子激光器的掃描速率為1000μm/S～1700μm/S。這樣，通過控制準(zhǔn)分子激光器的工藝參數(shù)，使得在采用準(zhǔn)分子激光退火工藝對非晶硅層進(jìn)行激光晶化的過程中，獲得更好的晶化效果。

上述低溫多晶硅膜10的制備方法中，在玻璃基板上形成導(dǎo)熱層，使得導(dǎo)熱層在垂直于玻璃基板的方向上，位于源極摻雜區(qū)在玻璃基板上的投影區(qū)。采用準(zhǔn)分子激光退火工藝對非晶硅層進(jìn)行激光晶化的過程中，對導(dǎo)熱層進(jìn)行加熱，使得非晶硅層內(nèi)部存在溫度梯度，在由非晶硅層形成的低溫多晶硅層中，溝道區(qū)的晶粒沿橫向方向生長且晶粒更大，實現(xiàn)了溝道區(qū)幾乎全部位于單個晶粒內(nèi)部，使得溝道區(qū)內(nèi)的晶界降為最低，增大了低溫多晶硅膜的載流子遷移率，降低了低溫多晶硅膜應(yīng)用于TFT的有源層時產(chǎn)生的漏電流。同時，也實現(xiàn)了對晶化晶粒的尺寸大小及低溫多晶硅膜中晶界位置的人工控制。

此外，當(dāng)導(dǎo)熱層在垂直于玻璃基板的方向上對齊于源極摻雜區(qū)時，形成的晶粒大小從漏極摻雜區(qū)，經(jīng)過溝道區(qū)，到源極摻雜區(qū)，呈現(xiàn)出逐漸減小的細(xì)微趨勢；當(dāng)導(dǎo)熱層在垂直于玻璃基板的方向上對齊于源極摻雜區(qū)和與源極摻雜區(qū)相鄰的部分溝道時，形成的晶粒大小亦有從漏極摻雜區(qū)，經(jīng)過溝道區(qū)，到源極摻雜區(qū)，呈現(xiàn)出逐漸減小的細(xì)微趨勢；當(dāng)導(dǎo)熱層在垂直于玻璃基板的方向上對齊于漏極摻雜區(qū)時，形成的晶粒大小從源極摻雜區(qū)，經(jīng)過溝道區(qū)，到漏極摻雜區(qū)呈現(xiàn)出逐漸減小的細(xì)微趨勢；當(dāng)導(dǎo)熱層在垂直于玻璃基板的方向上對齊于漏極摻雜區(qū)和與漏極摻雜區(qū)相鄰的部分溝道區(qū)時，形成的晶粒大小亦有從源極摻雜區(qū)，經(jīng)過溝道區(qū)，到漏極摻雜區(qū)呈現(xiàn)出逐漸減小的細(xì)微趨勢。當(dāng)導(dǎo)熱層在垂直于玻璃基板的方向上對齊于漏極摻雜區(qū)和源極摻雜區(qū)時，溝道區(qū)的晶粒尺寸略大于上述任意一種實施方式獲得的晶粒尺寸。隨著預(yù)設(shè)工藝的標(biāo)準(zhǔn)不同，能夠選擇上述任意一種實施方式。這樣，能夠使得低溫多晶硅膜具體應(yīng)用于的TFT的類型、尺寸等因素來靈活調(diào)整導(dǎo)熱層的位置，具體不作限定。

本發(fā)明還包括一種TFT的制備方法，TFT的制備方法包括上述任意一實施例所述低溫多晶硅膜的制備方法，并且，將所述非晶硅層轉(zhuǎn)化為低溫多晶硅膜之后，還包含如下步驟：

對低溫多晶硅膜10進(jìn)行圖案化處理，形成包括源極摻雜區(qū)216、溝道區(qū)217及漏極摻雜區(qū)218的多晶硅半導(dǎo)體層300；在多晶硅半導(dǎo)體層300上依次形成柵極絕緣層310、柵極320、層間絕緣層330、源極340a、漏極340b，源極340a和漏極340b分別與多晶硅半導(dǎo)體層300電連接。其完成后的TFT的截面圖請參閱圖9，在玻璃基板211上設(shè)置有導(dǎo)熱層213，在導(dǎo)熱層213及玻璃基板211上設(shè)置有緩沖層214，在緩沖層214上設(shè)置有多晶硅半導(dǎo)體層300，在多晶硅導(dǎo)體層300上依次設(shè)置有柵極絕緣層310、柵極320、層間絕緣層330、源極340a、漏極340b，源極340a和漏極340b分別與多晶硅半導(dǎo)體層300電連接。

其中，對低溫多晶硅膜進(jìn)行圖案化處理具體包括如下步驟：在低溫多晶硅膜表面涂覆光刻膠，采用掩膜板對光刻膠進(jìn)行曝光，使光刻膠形成光刻膠未保留區(qū)域和光刻膠保留區(qū)域，其中，光刻膠保留區(qū)域?qū)?yīng)于源區(qū)、漏區(qū)和溝道區(qū)的圖形所在區(qū)域，光刻膠未保留區(qū)域?qū)?yīng)于上述圖形以外的區(qū)域；進(jìn)行顯影處理，光刻膠未保留區(qū)域的光刻膠被完全去除，光刻膠保留區(qū)域的光刻膠厚度保持不變，通過刻蝕工藝完全刻蝕掉光刻膠未保留區(qū)域的多晶硅薄膜，剝離剩余的光刻膠，形成包括源區(qū)、漏區(qū)和溝道區(qū)的多晶硅半導(dǎo)體層。

上述TFT的制備方法，使得溝道區(qū)的晶粒沿橫向方向生長且晶粒更大，實現(xiàn)了溝道區(qū)幾乎全部位于單個晶粒內(nèi)部，溝道區(qū)內(nèi)的晶界降為最低，增大了低溫多晶硅膜的載流子遷移率，降低了制得的低溫多晶硅膜應(yīng)用于TFT的有源層時產(chǎn)生的漏電流，提高了TFT的閾值電壓的穩(wěn)定性，使得TFT具有更優(yōu)良的電性能。

本發(fā)明還包括一種TFT，包括玻璃基板、緩沖層、多晶硅半導(dǎo)體層、柵極絕緣層、柵極、層間絕緣層及源源/漏極，還包括導(dǎo)熱層，所述導(dǎo)熱層位于所述玻璃基板與所述緩沖層之間，所述導(dǎo)熱層采用如上述任一實施例中所述的制備方法制備。TFT的結(jié)構(gòu)如圖9所示，在此不再贅述。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。